JPH06283699A - Original reader - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は原稿読み取り装置に関
し、特に、ファクシミリ、イメージスキャナなどにおい
て、画像情報を入力するための画像読み取り部などに使
用される原稿読み取り装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a document reading device, and more particularly, to a document reading device used in an image reading section for inputting image information in a facsimile, an image scanner or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ファクシミリなどの画像読み取り
部には、縮小光学系の必要なCCD型の原稿読み取り装
置に代わって、一般に密着型イメージセンサと呼ばれる
原稿読み取り装置が広く採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, a document reading device generally called a contact image sensor has been widely adopted in an image reading section of a facsimile or the like, instead of a CCD type document reading device which requires a reduction optical system.
【0003】たとえば図5に示すように、従来の原稿読
み取り装置1はガラス基板2上に、光電変換素子である
フォトダイオード3と、スイッチング素子であるブロッ
キングダイオード4と、フォトダイオード3からの電気
信号を読み出すためのチャンネル配線C1,C2,... Cn
とが形成されて構成されている。For example, as shown in FIG. 5, a conventional document reading apparatus 1 includes a glass substrate 2, a photodiode 3 which is a photoelectric conversion element, a blocking diode 4 which is a switching element, and an electric signal from the photodiode 3. Channel wiring C 1, C 2, ... C n for reading out
And are formed.
【0004】これらフォトダイオード3及びブロッキン
グダイオード4は、ともに金属から成る不透明な下部電
極3a,4aと、アモルファスシリコンから成るpin
構造の半導体層3b,4bと、ITO(Indium Tin Oxi
de)から成る透明な上部電極3c,4cとが、順に堆積
されて構成されている。また、フォトダイオード3及び
ブロッキングダイオード4は SiOx から成る透明な層間
絶縁膜5により覆われていて、この層間絶縁膜5に形成
されたコンタクトホール6を介して接続配線7によって
逆極性で直列接続されている。一方、フォトダイオード
3を構成する下部電極3aは、層間絶縁膜5に形成され
たコンタクトホール8を介してチャンネル配線C1,C
2,... Cn に接続されている。さらに、これら全体は保
護膜9により覆われている。The photodiode 3 and the blocking diode 4 are both opaque lower electrodes 3a and 4a made of metal and a pin made of amorphous silicon.
Structured semiconductor layers 3b and 4b and ITO (Indium Tin Oxi
de) and transparent upper electrodes 3c and 4c are sequentially deposited. The photodiode 3 and the blocking diode 4 are covered with a transparent interlayer insulating film 5 made of SiO x, and are connected in series in reverse polarity by a connecting wire 7 through a contact hole 6 formed in the interlayer insulating film 5. Has been done. On the other hand, the lower electrode 3a forming the photodiode 3 has the channel wirings C 1, C via the contact hole 8 formed in the interlayer insulating film 5.
2, ... C n . Further, these are entirely covered with the protective film 9.
【0005】また、これらフォトダイオード3及びブロ
ッキングダイオード4は、図6に示すように一次元にm
×n個配列され、n個ごとにm個のブロックB1,B
2,... Bm に区分されていて、ブロッキングダイオード
4のアノード電極はブロックB1,B2,... Bm 内で共通
に接続され、フォトダイオード3のアノード電極はチャ
ンネル配線C1,C2,... Cn によってブロックB1,B
2,... Bm 間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。The photodiode 3 and the blocking diode 4 are arranged in a one-dimensional array as shown in FIG.
× n blocks are arranged, and m blocks B 1 and B are arranged for every n blocks.
2, ... have been divided into B m, anode electrode blocks B 1, B 2 blocking diode 4, ... are connected in common in a B m, the anode electrode of the photo diode 3 channel wiring C 1 , C 2, ... C n by blocks B 1, B
2, 2, ..., B m , which are relatively in the same position, are commonly connected.
【0006】この原稿読み取り装置1は電荷蓄積方式で
動作するもので、図7のタイムチャートに示すように、
駆動パルスVp1,Vp2,... Vpm がブロックB1,B2,... B
m ごとに順番に周期Tで印加され、各ブロックB1,B
2,... Bm は時間tの読出状態と、時間T−tの蓄積状
態とを繰り返すことになる。読出状態になったブロック
B1,B2,... Bm からは、それまでの蓄積状態の間に入
射した光量に相当する出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
がチャンネル配線C1,C2,... Cn を経て流れ出し、こ
れら出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn は外部の信号処理
回路によって増幅及び積分された後、時系列的に出力さ
れることになる。たとえば第1ブロックB1 が読出状態
になると、第1ブロックB1 から出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutnが流れ出し、次いで第1ブロックB1 が蓄
積状態になって第2ブロックB2 が読出状態になると、
第2ブロックB2 から出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
が流れ出すことになる。This document reading device 1 operates by a charge storage system, and as shown in the time chart of FIG.
Drive pulse Vp 1, Vp 2, ... Vp m blocks B 1, B 2, ... B
Each block B 1, B is applied with a cycle T in sequence for every m.
2, ... B m repeats the read state at time t and the storage state at time T−t. From the blocks B 1, B 2, ... B m in the read state, output currents Iout 1, Iout 2, ... Iout n corresponding to the amount of light incident during the storage state up to that point.
Flow out through the channel wirings C 1, C 2, ... C n , and these output currents Iout 1, Iout 2, ... Iout n are amplified and integrated by an external signal processing circuit, and then in time series. Will be output. For example, when the first block B 1 is in the read state, the output currents Iout 1 and Iout from the first block B 1 are output.
2, ... Iout n flows out, then the first block B 1 is in the accumulation state and the second block B 2 is in the reading state,
Output current from the second block B 2 Iout 1, Iout 2, ... Iout n
Will flow out.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際は、
ブロックB1,B2,... Bm が読出状態から蓄積状態に切
り換わった直後には、出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn
と逆方向に電流(以下「逆方向電流」という。)Ir1,Ir
2,... Irn が流れる。この逆方向電流Ir1,Ir2,... Irn
の大きさは正常な出力電流Iout1,Iout2,... Ioutn の1
0〜20%に達し、その収束時間Tr は10-3秒のオー
ダーにも達する。このため、たとえば第1ブロックB1
と第2ブロックB2 とで白が読み取られ、第3ブロック
B3 で黒が読み取られた場合には、第2ブロックB2 が
読出状態になったときに流れる出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutn は通常よりも小さくなり、さらに第3ブロ
ックB3が読出状態になったときには流れないはずの出
力電流Iout1,Iout2,... Ioutn が逆方向電流Ir1,Ir
2,... Irn の分だけ逆方向に流れることになる。ただ
し、この場合の第3ブロックB3 のように、黒が読み取
られたブロックB1,B2,... Bmが読出状態から蓄積状
態に切り換わった直後には、逆方向電流Ir1,Ir2,... Ir
nは流れない。[Problems to be Solved by the Invention] However, in reality,
Immediately after the blocks B 1, B 2, ... B m are switched from the read state to the storage state, the output currents Iout 1, Iout 2, ... Iout n
Current in the opposite direction (hereinafter referred to as "reverse current") Ir 1, Ir
2, ... Ir n flows. This reverse current Ir 1, Ir 2, ... Ir n
The normal output current is Iout 1, Iout 2, ... Iout n 1
It reaches 0 to 20%, and its convergence time Tr reaches the order of 10 −3 seconds. Therefore, for example, the first block B 1
When white is read by the second block B 2 and black is read by the third block B 3 , output currents Iout 1, Iout flowing when the second block B 2 is in the read state
2, ... Iout n becomes smaller than usual, and the output currents Iout 1, Iout 2, ... Iout n that should not flow when the third block B 3 is in the read state are the reverse currents Ir 1 , Ir
2, ... Ir n will flow in the opposite direction. However, as in the case of the third block B 3 in this case, immediately after the blocks B 1, B 2, ... B m in which black is read are switched from the read state to the accumulated state, the reverse current Ir 1 , Ir 2, ... Ir
n does not flow.
【0008】このような現象は再生画像において、白を
読み取った直後に読み取った黒は通常の黒よりも黒く、
黒を読み取った直後に読み取った白は通常の白よりも白
くなって現れるため、「反転残像」と呼ばれている。特
に、第1ブロックB1 で白が読み取られ、第2ブロック
B2 で灰(白の10〜20%の明るさ)が読み取られた
場合には、第2ブロックB2 からの出力電流Iout1,Iout
2,... Ioutn は黒を示すことになるなど、正確な信号出
力は得られなかった。また、消費電力の低減などを図る
ため低照度下で原稿を読み取らせる傾向にあるが、低照
度下でも反転残像の大きさは低下せず、信号出力の大き
さだけが低下するので、反転残像の相対的割合は増加す
るという問題があった。このような状態を可能な限り回
避するため、駆動パルスVp1,Vp2,... Vpm の幅tを長め
に取る必要があるが、信号読み出し速度が遅くなるとい
う問題があった。In such a phenomenon, in the reproduced image, the black read immediately after the white is read is blacker than the normal black,
White that is read immediately after reading black appears whiter than normal white, and is therefore called “reversal afterimage”. In particular, white is read by the first block B 1, if the ash (brightness 10-20% white) is read in the second block B 2, the output current from the second block B 2 Iout 1 , Iout
An accurate signal output was not obtained, such as 2, ... Iout n showed black. Also, in order to reduce power consumption, etc., there is a tendency to read a document under low illuminance, but even under low illuminance, the size of the reversal afterimage does not decrease, only the size of the signal output decreases, so the reversal afterimage However, there was a problem that the relative proportion of To avoid as much as possible this state, the drive pulse Vp 1, Vp 2, ... it is necessary to take a longer width t of Vp m, there is a problem that the signal reading speed becomes slow.
【0009】そこで、本発明者らは反転残像を低減する
とともに、より高速読み出しを可能にするため、鋭意研
究を重ねた結果、本発明に至った。Therefore, the present inventors have conducted intensive studies in order to reduce the afterimage of inversion and enable faster reading, and as a result, the present invention has been achieved.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明に係る原稿読み取
り装置の要旨とするところは、基板上に、光電変換素子
と該光電変換素子に直列接続されるスイッチング素子と
から構成される光センサ素子が一次元に複数配列され、
一定個数ごとに複数のブロックに区分されているととも
に、これら光センサ素子のいずれか一方がブロック内で
共通に接続され、当該他方がチャンネル配線によって該
ブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通に
接続されていて、前記光電変換素子は下部電極と、該下
部電極上に堆積される半導体層と、該半導体層上に堆積
される透明な上部電極とから成り、前記スイッチング素
子は下部電極と、該下部電極上に堆積される半導体層
と、該半導体層上に堆積される上部電極とから成る原稿
読み取り装置において、少なくとも前記スイッチング素
子を構成する下部電極が、1層以上の金属層と、該金属
層上に堆積されるn型半導体層とから構成されたことに
ある。An object of a document reading apparatus according to the present invention is to provide an optical sensor element comprising a photoelectric conversion element and a switching element connected in series with the photoelectric conversion element on a substrate. Are arranged in one dimension,
Those which are divided into a plurality of blocks by a certain number, and one of these photosensor elements is commonly connected in the block, and the other is relatively located at the same position between the blocks by channel wiring. And the photoelectric conversion element comprises a lower electrode, a semiconductor layer deposited on the lower electrode, and a transparent upper electrode deposited on the semiconductor layer, and the switching element is a lower electrode. In a document reading device comprising an electrode, a semiconductor layer deposited on the lower electrode, and an upper electrode deposited on the semiconductor layer, at least the lower electrode constituting the switching element has one or more metal layers. And an n-type semiconductor layer deposited on the metal layer.
【0011】かかる原稿読み取り装置において、前記n
型半導体層がITOから成ることにある。In such a document reading apparatus, the n
The type semiconductor layer consists of ITO.
【0012】また、かかる原稿読み取り装置において、
前記金属層がクロムから成ることにある。Further, in such a document reading apparatus,
The metal layer consists of chromium.
【0013】さらに、かかる原稿読み取り装置におい
て、少なくとも前記光電変換素子を構成する上部電極が
ITOから成ることにある。Further, in such a document reading apparatus, at least the upper electrode forming the photoelectric conversion element is made of ITO.
【0014】また、かかる原稿読み取り装置において、
前記光電変換素子と前記スイッチング素子とはそれぞれ
ダイオード特性を備え、互いに逆極性で直列接続されて
いることにある。Further, in such a document reading apparatus,
The photoelectric conversion element and the switching element each have diode characteristics and are connected in series with opposite polarities.
【0015】さらに、かかる原稿読み取り装置におい
て、前記光電変換素子及び前記スイッチング素子を構成
するそれぞれの半導体層はプラズマCVD法で連続的に
堆積されたアモルファスシリコンから成り、かつ、pi
n構造にされていることにある。Further, in such a document reading apparatus, the respective semiconductor layers forming the photoelectric conversion element and the switching element are made of amorphous silicon continuously deposited by plasma CVD method, and pi
It has an n structure.
【0016】また、かかる原稿読み取り装置において、
前記光電変換素子及び前記スイッチング素子を構成する
それぞれの下部電極、半導体層及び上部電極は、それぞ
れ同時に堆積されたものであることにある。Further, in such a document reading apparatus,
The lower electrode, the semiconductor layer, and the upper electrode, which form the photoelectric conversion element and the switching element, are simultaneously deposited.
【0017】[0017]
【作用】かかる原稿読み取り装置によれば、スイッチン
グ素子を構成する下部電極が、クロムなどから成る金属
層と、ITOなどから成るn型半導体層とから構成され
ていて、半導体層とn型半導体層との界面が形成されて
いる。この界面には、電位障壁や、n型半導体層を構成
する物質が半導体層に拡散して生じたトラップ準位など
のバリアが形成されていて、逆方向電流のほとんどはこ
のバリアによって阻止されると考えられる。これによ
り、逆方向電流は急速に収束させられ、かつ、そのピー
ク値も小さくなり、スイッチング素子のスイッチング速
度が向上させられる。この結果、反転残像は低減させら
れ、信号読み出し速度は速められることになる。According to such a document reading apparatus, the lower electrode constituting the switching element is composed of the metal layer made of chromium or the like and the n-type semiconductor layer made of ITO or the like, and the semiconductor layer and the n-type semiconductor layer. The interface with is formed. At this interface, a potential barrier and a barrier such as a trap level generated by diffusing a substance forming the n-type semiconductor layer into the semiconductor layer are formed, and most of the reverse current is blocked by this barrier. it is conceivable that. As a result, the reverse current is rapidly converged, the peak value thereof is reduced, and the switching speed of the switching element is improved. As a result, the afterimage of inversion is reduced and the signal reading speed is increased.
【0018】[0018]
【実施例】次に、本発明に係る原稿読み取り装置の実施
例について図面に基づき詳しく説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the document reading apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0019】図1及び図2に示すように、本発明に係る
原稿読み取り装置10は、ガラスなどから成る光学的に
透明な基板12上に、光電変換素子であるフォトダイオ
ード14と、スイッチング素子であるブロッキングダイ
オード16と、フォトダイオード14からの電気信号を
読み出すためのチャンネル配線C1,C2,... Cn とが形
成されて構成されている。ここでは、フォトダイオード
14とブロッキングダイオード16とにより光センサ素
子が構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, a document reading apparatus 10 according to the present invention includes a photodiode 14 as a photoelectric conversion element and a switching element on an optically transparent substrate 12 made of glass or the like. A certain blocking diode 16 and channel wirings C 1, C 2, ... C n for reading an electric signal from the photodiode 14 are formed and configured. Here, the photodiode 14 and the blocking diode 16 form an optical sensor element.
【0020】これらフォトダイオード14及びブロッキ
ングダイオード16は、ともに、二層構造の下部電極1
4a,16aと、アモルファスシリコンなどから成るp
in構造の半導体層14b,16bと、ITO(Indium
Tin Oxide)などから成る透明な上部電極14c,16
cとが順に堆積されて構成されている。これら下部電極
14a,16aは、Cr,Ni,Pd,Ti,Mo,Ta,Alなどか
ら成る金属層14a1,16a1 と、ITO, SnO2 ,
TiO2 あるいはアモルファスシリコンなどから成るn型
半導体層14a2 ,16a2 とから構成されている。The photodiode 14 and the blocking diode 16 are both the lower electrode 1 having a two-layer structure.
4a, 16a and p made of amorphous silicon or the like
In-structured semiconductor layers 14b and 16b and ITO (Indium
Transparent upper electrodes 14c, 16 composed of tin oxide)
and c are sequentially deposited. These lower electrodes 14a and 16a are composed of metal layers 14a 1 and 16a 1 made of Cr, Ni, Pd, Ti, Mo, Ta, Al, etc., ITO, SnO 2 ,
It is composed of n-type semiconductor layers 14a 2 and 16a 2 made of TiO 2 or amorphous silicon.
【0021】また、フォトダイオード14及びブロッキ
ングダイオード16は SiOx や SiNx などから成る透明
な層間絶縁膜18により覆われていて、この層間絶縁膜
18に形成されたコンタクトホール20を介して接続配
線22により互いに逆極性で直列接続されている。すな
わち、フォトダイオード14とブロッキングダイオード
16とはカソード電極同士で接続されている。一方、フ
ォトダイオード14の下部電極14aは層間絶縁膜18
に形成されたコンタクトホール24を介してチャンネル
配線C1,C2,... Cn に接続されている。さらに、これ
ら全体は保護膜26により覆われている。The photodiode 14 and the blocking diode 16 are covered with a transparent interlayer insulating film 18 made of SiO x , SiN x or the like, and connection wiring is formed through a contact hole 20 formed in the interlayer insulating film 18. 22 are connected in series with opposite polarities. That is, the photodiode 14 and the blocking diode 16 are connected by the cathode electrodes. On the other hand, the lower electrode 14a of the photodiode 14 is the interlayer insulating film 18
Are connected to the channel wirings C 1, C 2, ... C n through the contact holes 24 formed in the. Further, these are entirely covered with the protective film 26.
【0022】また従来と同様に、これらフォトダイオー
ド14及びブロッキングダイオード16は一次元にm×
n個配列され、n個ごとにm個のブロックB1,B2,...
Bmに区分されていて、ブロッキングダイオード16の
アノード電極はブロックB1,B2,... Bm 内で共通に接
続され、フォトダイオード14のアノード電極はチャン
ネル配線C1,C2,... Cn によってブロックB1,B
2,... Bm 間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通
に接続されている。Further, as in the conventional case, the photodiode 14 and the blocking diode 16 are one-dimensionally m ×.
There are n blocks, and m blocks B 1, B 2, ...
Have been classified into B m, anode electrode blocks B 1, B 2 blocking diodes 16, ... they are connected in common in a B m, anode electrode channel wiring C 1 of the photodiode 14, C 2,. .. by C n blocks B 1, B
2, 2, ..., B m , which are relatively in the same position, are commonly connected.
【0023】ここで、この原稿読み取り装置10の製造
方法の一例を簡単に説明する。Here, an example of a method of manufacturing the document reading apparatus 10 will be briefly described.
【0024】まず基板12上に、電子ビームや抵抗加熱
による真空蒸着法、あるいはDCやRFによるスパッタ
リング法などによって、Cr,Ni,Pd,Ti,Mo,Ta,Alな
どの金属膜を堆積する。次いでこの上に、真空蒸着法や
スパッタリング法などによってITOや SnO2 あるいは
アモルファスシリコンなどのn型半導体膜を堆積する。
さらにこの上に、プラズマCVD法などによって、正孔
が多数キャリアとなるp型アモルファスシリコン膜と、
真性半導体となるi型アモルファスシリコン膜と、電子
が多数キャリアとなるn型アモルファスシリコン膜とを
連続的に堆積する。そして再度この上に、真空蒸着法や
スパッタリング法などによってITOやSnO2 などの透
明導電膜を堆積する。なお、金属膜及びn型半導体膜の
膜厚は数百〜数千Å程度が好ましいが、これらの膜の特
性や、アモルファスシリコン膜の性能などを考慮して適
宜決定されるものである。First, a metal film of Cr, Ni, Pd, Ti, Mo, Ta, Al or the like is deposited on the substrate 12 by a vacuum vapor deposition method using an electron beam or resistance heating, or a sputtering method using DC or RF. Then, an n-type semiconductor film such as ITO, SnO 2 or amorphous silicon is deposited on this by a vacuum deposition method, a sputtering method or the like.
Further thereon, a p-type amorphous silicon film in which holes serve as majority carriers is formed by a plasma CVD method or the like,
An i-type amorphous silicon film that serves as an intrinsic semiconductor and an n-type amorphous silicon film that serves as majority carriers of electrons are successively deposited. Then, a transparent conductive film such as ITO or SnO 2 is deposited again on this by a vacuum evaporation method, a sputtering method, or the like. The film thickness of the metal film and the n-type semiconductor film is preferably several hundred to several thousand liters, and is appropriately determined in consideration of the characteristics of these films and the performance of the amorphous silicon film.
【0025】次いで、フォトリソグラフィ法などによっ
て、上層の透明導電膜と、3層から成るアモルファスシ
リコン膜と、下層のn型半導体膜とを所定形状にパター
ン化した後、金属膜を別の所定形状にパターン化するこ
とによって、フォトダイオード14とブロッキングダイ
オード16を形成する。Next, the upper transparent conductive film, the three-layer amorphous silicon film, and the lower n-type semiconductor film are patterned into a predetermined shape by a photolithography method or the like, and then the metal film is changed into another predetermined shape. Then, the photodiode 14 and the blocking diode 16 are formed by patterning.
【0026】次いで、これらフォトダイオード14とブ
ロッキングダイオード16の上に、熱CVD法,常圧C
VD法,プラズマCVD法,スパッタリング法などによ
ってSiOx や SiNx などを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって層間絶縁膜18を形成する。このとき、フォ
トダイオード14、ブロッキングダイオード16及び金
属層14a1 上の所定位置にはコンタクトホール20,
24を形成するとともに、金属層16a1 上の取出電極
28を形成する領域については層間絶縁膜18を除去す
る。Next, on the photodiode 14 and the blocking diode 16, a thermal CVD method and atmospheric pressure C are applied.
VD method, a plasma CVD method, after depositing the like SiO x and SiN x by a sputtering method to form the interlayer insulating film 18 by patterning into a predetermined shape by a photolithography method so. At this time, the photodiode 14, the blocking diode 16, and the contact hole 20, at a predetermined position on the metal layer 14a 1 .
While forming 24, the interlayer insulating film 18 is removed in the region on the metal layer 16a 1 where the extraction electrode 28 is formed.
【0027】さらにこれらの上に、真空蒸着法やスパッ
タリング法などによってCr,Ni,Pd,Ti,Mo,Ta,Alな
どの金属を単層又は多層に堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法などによって所定形状にパターン化するこ
とによって、接続配線22とチャンネル配線C1,C
2,... Cn と取出電極28とを形成する。これにより、
上部電極14c,16c同士が接続配線22により電気
的に接続され、金属層14a1 とチャンネル配線C1,C
2,... Cn とが電気的に接続されることになる。なお、
これらの材料は電気的接続が可能であれば金属でなくて
もよく、特に限定されるものではない。Further, a metal such as Cr, Ni, Pd, Ti, Mo, Ta, and Al is deposited in a single layer or a multi-layer on them by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method or the like, which is then photolithographically By patterning into a predetermined shape, the connection wiring 22 and the channel wirings C 1, C
2, ... C n and the extraction electrode 28 are formed. This allows
The upper electrodes 14c, 16c are electrically connected to each other by the connection wiring 22, and the metal layer 14a 1 and the channel wirings C 1, C
2, ... C n are electrically connected. In addition,
These materials are not particularly limited as long as they can be electrically connected and are not particularly limited.
【0028】最後にこれら全体に、プラズマCVD法,
スパッタリング法などによって酸化シリコン,窒化シリ
コン,酸化タンタルなどを堆積した後、これをフォトリ
ソグラフィ法によって所定形状にパターン化することに
よって、取出電極28とチャンネル配線C1,C2,... C
n の取出電極(図示しない)以外の全領域を覆うように
保護膜26を形成する。この保護膜26はフォトダイオ
ード14、ブロッキングダイオード16、チャンネル配
線C1,C2,... Cn などを湿度やキズから保護するため
のものである。Finally, the plasma CVD method,
After depositing silicon oxide, silicon nitride, tantalum oxide, or the like by a sputtering method or the like, patterning the silicon oxide, silicon nitride, or tantalum oxide into a predetermined shape by a photolithography method, the extraction electrode 28 and the channel wirings C 1, C 2, ...
A protective film 26 is formed so as to cover the entire region except the n extraction electrode (not shown). The protective film 26 is for protecting the photodiode 14, the blocking diode 16, the channel wirings C 1, C 2, ... C n from humidity and scratches.
【0029】ここでは、金属膜とn型半導体膜とをブラ
ンケット状態で堆積した後、アモルファスシリコン膜を
堆積しているが、このアモルファスシリコン膜を堆積す
る前に、n型半導体膜だけを先にパターン化してn型半
導体層14a2 ,16a2 を形成しておいてもよい。こ
の場合は、上部電極14c,16cと半導体層14b,
16bとを形成した後、ブランケット状態の金属膜をパ
ターン化して金属層14a1 ,16a1 を形成すれば、
前述した原稿読み取り装置10と同じ構成となる。ま
た、金属層とn型半導体層との堆積は真空を破らずに連
続的に行なってもよいし、一度、真空を破って不連続的
に行なってもよい。さらにここでは、主としてフォトリ
ソグラフィ法によってパターン化する方法を例示した
が、マスク法などによって最初から不必要な部分には膜
が堆積されないようにして形成してもよく、その製造方
法は何ら限定されるものではない。Here, the metal film and the n-type semiconductor film are deposited in a blanket state, and then the amorphous silicon film is deposited. However, before depositing this amorphous silicon film, only the n-type semiconductor film is deposited first. The n-type semiconductor layers 14a 2 and 16a 2 may be formed by patterning. In this case, the upper electrodes 14c and 16c and the semiconductor layer 14b,
16b and then, the blanket-state metal film is patterned to form the metal layers 14a 1 and 16a 1 .
It has the same configuration as the above-mentioned document reading apparatus 10. The deposition of the metal layer and the n-type semiconductor layer may be continuously performed without breaking the vacuum, or may be discontinuously performed once the vacuum is broken. Further, although the method of patterning mainly by the photolithography method is illustrated here, it may be formed by a mask method or the like so that the film is not deposited on unnecessary portions from the beginning, and the manufacturing method is not limited at all. Not something.
【0030】この原稿読み取り装置10では、下部電極
14a,16aが金属層14a1 ,16a1 とn型半導
体層14a2 ,16a2 とから構成されているため、半
導体層14b,16bとn型半導体層14a2 ,16a
2 の界面が形成されている。この界面には、電位障壁
や、n型半導体層14a2 ,16a2 を構成する物質が
半導体層14b,16bに拡散して生じたトラップ準位
などのバリアが形成されていると考えられる。したがっ
て、ブロックB1,B2,... Bm が読出状態から蓄積状態
に切り換わった直後に流れる逆方向電流Ir1,Ir2,... Ir
n のほとんどは、このバリアによって阻止される考えら
れ、逆方向電流Ir1,Ir2,... Irn は10-5〜10-6秒の
オーダーで収束させられ、かつ、そのピーク値も小さく
なる。これにより、ブロッキングダイオード16のスイ
ッチング速度は向上させられ、反転残像は大幅に低減さ
れる。よって、正確な信号出力が得られることは勿論、
信号読み出し速度をより速めることも可能である。さら
に、反転残像は十分に低減されているため、低照度下で
原稿を読み取らせた場合でも正確な信号出力を確保する
ことができ、消費電力の低減などを図ることもできる。In this document reading apparatus 10, since the lower electrodes 14a and 16a are composed of the metal layers 14a 1 and 16a 1 and the n-type semiconductor layers 14a 2 and 16a 2 , the semiconductor layers 14b and 16b and the n-type semiconductors are formed. Layers 14a 2 and 16a
Two interfaces are formed. It is considered that a potential barrier or a barrier such as a trap level generated by diffusing the substance forming the n-type semiconductor layers 14a 2 and 16a 2 into the semiconductor layers 14b and 16b is formed at this interface. Therefore, the reverse currents Ir 1, Ir 2, ... Ir flowing immediately after the blocks B 1, B 2, ... B m are switched from the read state to the storage state .
Most of n is considered to be blocked by this barrier, and the reverse currents Ir 1, Ir 2, ... Ir n are converged in the order of 10 −5 to 10 −6 seconds, and their peak values are also set. Get smaller. As a result, the switching speed of the blocking diode 16 is improved and the inversion afterimage is significantly reduced. Therefore, of course, accurate signal output can be obtained.
It is also possible to increase the signal reading speed. Furthermore, since the afterimage of reversal is sufficiently reduced, accurate signal output can be ensured even when a document is read under low illuminance, and power consumption can be reduced.
【0031】次に、本発明に係る原稿読み取り装置の効
果を確認するため、その実施例と従来の原稿読み取り装
置による比較例とにより、比較実験を行なった。以下こ
れについて説明する。Next, in order to confirm the effect of the document reading apparatus according to the present invention, a comparative experiment was conducted using the example and a comparative example using a conventional document reading apparatus. This will be described below.
【0032】実施例 基板12にはコーニング社製の無アルカリガラス(#7
059)を用い、まずこの基板12上にDCスパッタリ
ング法によって1500〜2000Å厚のクロム膜を堆
積し、さらにn型半導体膜である1200Å厚のITO
膜を堆積した。具体的には、基板12をチャンバー内に
セットし、そのチャンバー内を10-5Torr以下まで排気
した後、その基板12を100〜250℃に保持し、圧
力0.1〜1.0Pa、DC電力0.1〜1.0W/c
m2 の下で、アルゴンガスと酸素ガスとを一定の割合で
導入することによって、クロム膜とITO膜とを順番に
堆積した。さらにこの上に、プラズマCVD法により、
50〜300Å厚のp型アモルファスシリコン膜と、7
000〜12000Å厚のi型アモルファスシリコン膜
と、50〜300Å厚のn型アモルファスシリコン膜と
を順番に堆積した。そして再度この上に、前述したIT
O膜と同じ方法で600Å厚のITO膜を堆積した。EXAMPLE A substrate 12 was made of Corning non-alkali glass (# 7).
059), a chromium film having a thickness of 1500 to 2000 Å is first deposited on the substrate 12 by a DC sputtering method, and an ITO film having a thickness of 1200 Å which is an n-type semiconductor film is further deposited.
The film was deposited. Specifically, the substrate 12 is set in a chamber, the chamber is evacuated to 10 −5 Torr or less, and then the substrate 12 is held at 100 to 250 ° C. under a pressure of 0.1 to 1.0 Pa and DC. Electric power 0.1-1.0W / c
A chromium film and an ITO film were sequentially deposited by introducing argon gas and oxygen gas at a constant ratio under m 2 . Furthermore, on this, by the plasma CVD method,
50-300Å thick p-type amorphous silicon film, 7
An i-type amorphous silicon film having a thickness of 000 to 12000Å and an n-type amorphous silicon film having a thickness of 50 to 300Å were sequentially deposited. And again on this, IT mentioned above
A 600 Å thick ITO film was deposited in the same manner as the O film.
【0033】次いで、フォトリソグラフィ法によって、
上層のITO膜と、3層から成るアモルファスシリコン
膜と、その下の層のn型半導体膜であるITO膜とを所
定形状にパターン化し、上部電極14c,16cと、半
導体層14b,16bと、下部電極14a,16aの一
部であるn型半導体層14a2 ,16a2 とを形成し
た。具体的には、上層のITO膜上にレジスト液を塗布
し、プリベークをした後、所定のパターンが刻まれたマ
スクを用いて露光を行なった。そして、現像及びポスト
ベークを行なった後、塩酸と硝酸の混合液によって上層
のITO膜をエッチングした。次いで、平行平板型のエ
ッチング装置を用いてアモルファスシリコン膜をエッチ
ングした。ここでは、チャンバー内を10-3Torr以下ま
で排気した後、CF4 ガスと O2 ガスを導入し、圧力を
5.0Paに保持しながら13.56MHzの高周波電
源を用いて電極に0.1〜0.7W/cm2 の電力を供
給し、アモルファスシリコン膜をエッチングした。そし
て再び、塩酸と硝酸の混合液によって下層のn型半導体
膜であるITO膜をエッチングした。Then, by photolithography,
The upper ITO film, the amorphous silicon film composed of three layers, and the lower ITO film which is an n-type semiconductor film are patterned into a predetermined shape to form upper electrodes 14c and 16c, semiconductor layers 14b and 16b, The n-type semiconductor layers 14a 2 and 16a 2 which are part of the lower electrodes 14a and 16a were formed. Specifically, a resist solution was applied on the upper ITO film, prebaked, and then exposed using a mask in which a predetermined pattern was engraved. After development and post-baking, the upper ITO film was etched with a mixed solution of hydrochloric acid and nitric acid. Next, the amorphous silicon film was etched using a parallel plate type etching device. Here, after the chamber was evacuated to 10 -3 Torr or less, CF 4 gas and O 2 gas were introduced, and while maintaining the pressure at 5.0 Pa, a high frequency power supply of 13.56 MHz was used to apply 0.1 to the electrode. The amorphous silicon film was etched by supplying electric power of 0.7 W / cm 2 . Then, again, the lower ITO film which is the n-type semiconductor film was etched with a mixed solution of hydrochloric acid and nitric acid.
【0034】次いで、パターニングに用いたレジストを
除去した後、フォトリソグラフィ法によってクロム膜を
所定形状にパターン化し、下部電極14a,16aの一
部である金属層14a1 ,16a1 を形成した。クロム
膜のエッチングには硝酸第2セリウムアンモニウムを用
いた。Then, after removing the resist used for patterning, the chromium film was patterned into a predetermined shape by photolithography to form metal layers 14a 1 and 16a 1 which are a part of the lower electrodes 14a and 16a. Cerium ammonium nitrate was used for etching the chromium film.
【0035】このようにしてフォトダイオード14とブ
ロッキングダイオード16とを形成したが、これらの数
はそれぞれ1728個とし、これらを32個ごとに56
個のブロックに区分した。また図2に示すように、フォ
トダイオード14のサイズは105μm×125μmと
し、ブロッキングダイオード16のサイズは33μm×
33μmとした。The photodiodes 14 and the blocking diodes 16 were formed in this manner. The number of these photodiodes was 1728, and the number of these photodiodes was 32 for every 32.
It was divided into blocks. Further, as shown in FIG. 2, the size of the photodiode 14 is 105 μm × 125 μm, and the size of the blocking diode 16 is 33 μm ×
It was 33 μm.
【0036】次に、これらフォトダイオード14とブロ
ッキングダイオード16の上に、プラズマCVD法によ
って1.5μm厚のシリコン酸化膜を堆積した。すなわ
ち、チャンバー内を10-2Torr以下まで排気した後、基
板12を所定温度に加熱保持し、シランガス20〜60
sccmと、亜酸化窒素ガス150〜300sccmを導入し、
0.3〜1.2Torrの圧力に保持した(ここで、必要に
応じて窒素ガスを導入することもある。)。その後、圧
力が安定するのを待って、13.56MHzの高周波電
源を用いて基板12と対面する電極に0.01〜0.5
W/cm2 の電力を供給してシリコン酸化膜を堆積し
た。次いで、フォトリソグラフィ法によって所定形状に
パターン化して層間絶縁膜18を形成した。ここでのエ
ッチングには平行平板型のエッチング装置を用いた。Next, a silicon oxide film having a thickness of 1.5 μm was deposited on the photodiode 14 and the blocking diode 16 by the plasma CVD method. That is, after evacuating the inside of the chamber to 10 -2 Torr or less, the substrate 12 is heated and maintained at a predetermined temperature, and silane gas 20
Introduce sccm and nitrous oxide gas 150-300 sccm,
The pressure was maintained at 0.3 to 1.2 Torr (here, nitrogen gas may be introduced if necessary). After that, after waiting for the pressure to stabilize, a high frequency power source of 13.56 MHz is used to apply 0.01 to 0.5 to the electrode facing the substrate 12.
A silicon oxide film was deposited by supplying electric power of W / cm 2 . Next, the interlayer insulating film 18 was formed by patterning into a predetermined shape by photolithography. A parallel plate type etching apparatus was used for the etching here.
【0037】さらにこれらの上に、スパッタリング法に
よってCrとAlの2層を堆積し、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、接続配線22とチャ
ンネル配線C1,C2,... Cn と取出電極28とを形成し
た。ここで、Crの膜厚は500Å厚とし、Alの膜厚は
1.5μmとした。また、Alのエッチングは燐酸、塩
酸、硝酸及び酢酸の混合液で行ない、Crのエッチングは
硝酸第2セリウムアンモニウムで行なった。Further, two layers of Cr and Al are deposited on these by a sputtering method and patterned into a predetermined shape by a photolithography method, and the connection wiring 22 and the channel wirings C 1, C 2, ... C n are formed. And the extraction electrode 28 were formed. Here, the film thickness of Cr was 500 Å and the film thickness of Al was 1.5 μm. Al etching was performed with a mixed solution of phosphoric acid, hydrochloric acid, nitric acid and acetic acid, and Cr etching was performed with ceric ammonium nitrate.
【0038】最後にこれら全体に、プラズマCVD法に
よって5000Å厚のシリコン窒化膜を堆積した。すな
わち、チャンバー内を10-2Torr以下まで排気した後、
基板12を所定温度に加熱保持し、シランガス20〜6
0sccmと、アンモニアガス150〜300sccmを導入
し、0.3〜1.2Torrの圧力に保持した(ここで、必
要に応じて水素ガスや窒素ガスを導入することもあ
る。)。その後、圧力が安定するのを待って、13.5
6MHzの高周波電源を用いて基板12と対向する電極
に0.01〜0.5W/cm2 の電力を供給してシリコ
ン窒化膜を堆積した。次いで、フォトリソグラフィ法に
よって所定形状にパターン化して、保護膜26を形成し
た。ここでのエッチングにも平行平板型のエッチング装
置を用いた。Finally, a 5000 Å thick silicon nitride film was deposited on the entire surface by the plasma CVD method. That is, after exhausting the inside of the chamber to 10 -2 Torr or less,
The substrate 12 is heated and maintained at a predetermined temperature, and silane gas 20 to 6 is used.
0 sccm and 150 to 300 sccm of ammonia gas were introduced and the pressure was maintained at 0.3 to 1.2 Torr (here, hydrogen gas or nitrogen gas may be introduced if necessary). Then wait for the pressure to stabilize and wait 13.5
A silicon nitride film was deposited by supplying a power of 0.01 to 0.5 W / cm 2 to the electrode facing the substrate 12 using a high frequency power source of 6 MHz. Next, the protective film 26 was formed by patterning into a predetermined shape by photolithography. A parallel plate type etching apparatus was also used for the etching here.
【0039】次に、これらの実施例と比較例とに駆動回
路と信号処理回路とを接続し、クロックパルスの周波数
を500KHz、読み取り速度を5msec /lineとし
て、白から黒に変化する原稿を20ルクスの照度で照明
して読み取らせた。この結果、信号処理回路からは図3
に示すような出力電圧Vout が得られた。なお本図にお
いて、実施例の出力電圧Vout を実線で示す。Next, a driving circuit and a signal processing circuit were connected to these Examples and Comparative Examples, and the frequency of the clock pulse was set to 500 KHz and the reading speed was set to 5 msec / line. It was illuminated with the illuminance of Lux and read. As a result, from the signal processing circuit, as shown in FIG.
The output voltage Vout shown in FIG. In the figure, the output voltage Vout of the embodiment is shown by a solid line.
【0040】比較例 一方、従来の原稿読み取り装置の比較例としては、図5
に示したように、下部電極3a,4aが金属層だけで構
成され、透明導電層のないものを作製した。これらの下
部電極3a,4aは、1500〜2000Å厚のクロム
膜をスパッタリング法によって堆積し、これをフォトリ
ソグラフィ法によってパターン化することによって形成
した。Comparative Example On the other hand, as a comparative example of the conventional document reading apparatus, FIG.
As shown in, the lower electrodes 3a and 4a were made up of only the metal layer and no transparent conductive layer was produced. The lower electrodes 3a and 4a were formed by depositing a chromium film having a thickness of 1500 to 2000 Å by a sputtering method and patterning the chromium film by a photolithography method.
【0041】次に、実施例と同様にして、得られた原稿
読み取り装置に駆動回路と信号処理回路とを接続し、白
から黒に変化する原稿を読み取らせた。この結果、信号
処理回路からは図3に示すような出力電圧Vout が得ら
れた。なお本図において、比較例の出力電圧Vout を点
線で示す。Then, in the same manner as in the example, the driving circuit and the signal processing circuit were connected to the obtained document reading device to read the document changing from white to black. As a result, the output voltage Vout shown in FIG. 3 was obtained from the signal processing circuit. In this figure, the output voltage Vout of the comparative example is shown by the dotted line.
【0042】このように、白を読み取った直後の出力電
圧Vout には反転残像Vr が現れ、これが白を読み取っ
た直後に読み取った黒は通常の黒よりも黒くなる原因と
なっている。しかし、実施例の反転残像Vr は比較例の
反転残像Vr よりも小さくなり、その収束時間も短くな
った。その結果をまとめたものを表1に示す。ここで
は、白に相当する出力電圧Vout は160〜180mV
であった。As described above, the inverted afterimage Vr appears in the output voltage Vout immediately after reading white, which causes black read immediately after reading white to be blacker than normal black. However, the inversion afterimage Vr of the example was smaller than the inversion afterimage Vr of the comparative example, and the convergence time was also shorter. Table 1 shows a summary of the results. Here, the output voltage Vout corresponding to white is 160 to 180 mV
Met.
【表1】 [Table 1]
【0043】以上、本発明に係る原稿読み取り装置の一
実施例を詳述したが、本発明は上述した実施例に限定さ
れることなく、その他の態様でも実施し得るものであ
る。Although one embodiment of the document reading apparatus according to the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment and can be implemented in other modes.
【0044】たとえば上述した実施例では、フォトダイ
オード14を構成する上部電極14cと、ブロッキング
ダイオード16を構成する上部電極16cとが接続配線
22によって接続されているが、図4に示すように、フ
ォトダイオード14を構成する下部電極30と、ブロッ
キングダイオード16を構成する下部電極30とが共通
になっていて、この下部電極30によってフォトダイオ
ード14とブロッキングダイオード16とが接続されて
成る原稿読み取り装置32でもよい。この場合は、金属
層34とn型半導体層36とを順に堆積して下部電極3
0を構成し、半導体層14b,16bとn型半導体層3
6との界面が形成されるようにすればよい。また、フォ
トダイオード14の上部電極14cは引出配線38によ
って取り出してチャンネル配線C1,C2,... Cn に接続
し、ブロッキングダイオード16の上部電極16cは引
出配線40によって外部に取り出しておけばよい。本例
では、フォトダイオード14とブロッキングダイオード
16とはアノード電極同士で接続され、互いに逆極性で
直列接続されていることになる。For example, in the above-described embodiment, the upper electrode 14c forming the photodiode 14 and the upper electrode 16c forming the blocking diode 16 are connected by the connection wiring 22, but as shown in FIG. A lower electrode 30 that constitutes the diode 14 and a lower electrode 30 that constitutes the blocking diode 16 are common, and the original reading device 32 in which the photodiode 14 and the blocking diode 16 are connected by this lower electrode 30. Good. In this case, the metal layer 34 and the n-type semiconductor layer 36 are sequentially deposited to form the lower electrode 3
0, and the semiconductor layers 14b and 16b and the n-type semiconductor layer 3
The interface with 6 may be formed. Further, the upper electrode 14c of the photodiode 14 is taken out by a lead wiring 38 and connected to the channel wirings C 1, C 2, ... C n, and the upper electrode 16c of the blocking diode 16 is taken out by a lead wiring 40. Good. In this example, the photodiode 14 and the blocking diode 16 are connected to each other at their anode electrodes, and are connected in series with opposite polarities.
【0045】また上述した実施例では、金属層14
a1 ,16a1 ,34とn型半導体層14a2 ,16a
2 ,36とを異なる形状にしているが、同一形状にして
もよい。Further, in the above-mentioned embodiment, the metal layer 14
a 1 , 16a 1 , 34 and n-type semiconductor layers 14a 2 , 16a
Although 2 and 36 have different shapes, they may have the same shape.
【0046】また上述した実施例では、ブロッキングダ
イオード16のアノード電極又はカソード電極がブロッ
クB1,B2,... Bm 内で共通に接続され、フォトダイオ
ード14のアノード電極又はカソード電極がチャンネル
配線C1,C2,... Cn によってブロックB1,B2,... B
m 間で相対的に同一位置にあるもの同士で接続されてい
るが、フォトダイオードとブロッキングダイオードの配
置を逆にして、フォトダイオードのアノード電極又はカ
ソード電極をブロック内で共通に接続し、ブロッキング
ダイオードのアノード電極又はカソード電極をチャンネ
ル配線によってブロック間で相対的に同一位置にあるも
の同士で接続したものでもよい。すなわち、フォトダイ
オード(光電変換素子)とブロッキングダイオード(ス
イッチング素子)とから構成される光センサ素子が一次
元に複数配列され、一定個数ごとに複数のブロックに区
分されていて、これら光センサ素子のいずれか一方がブ
ロック内で共通に接続され、当該他方がチャンネル配線
によってブロック間で相対的に同一位置にあるもの同士
で共通に接続されていればよいのである。Further, in the above-mentioned embodiment, the anode electrode or the cathode electrode of the blocking diode 16 is commonly connected in the blocks B 1, B 2, ... B m , and the anode electrode or the cathode electrode of the photodiode 14 is the channel. Blocks B 1, B 2, ... B by wires C 1, C 2, ... C n
Although they are connected to each other at the same position between m , the photodiode and the blocking diode are reversed, and the anode electrode or the cathode electrode of the photodiode is connected in common in the block, and the blocking diode is connected. The anode electrode or the cathode electrode may be connected to each other at a relatively same position between the blocks by channel wiring. That is, a plurality of optical sensor elements each including a photodiode (photoelectric conversion element) and a blocking diode (switching element) are one-dimensionally arrayed and divided into a plurality of blocks for every predetermined number. It suffices that one of them is commonly connected within the block, and the other is commonly connected by those located at the same relative position between the blocks by the channel wiring.
【0047】さらに上述した実施例では、製造工程の簡
素化などの理由から、フォトダイオード14及びブロッ
キングダイオード16を構成するそれぞれの下部電極1
4a,16a、半導体層14b,16b及び上部電極1
4c,16cは、それぞれ同時に堆積されたもので、そ
れぞれ同じ材料から構成されているが、フォトダイオー
ド14を構成する上部電極14cは透明でなければなら
ないが、ブロッキングダイオード16を構成する上部電
極16cは透明でなくてもよい。また、フォトダイオー
ド14を構成する下部電極14aは、金属層とn型半導
体層とから構成されていなくてもよく、少なくともブロ
ッキングダイオード(スイッチング素子)16を構成す
る下部電極16aが、金属層16a1 とn型半導体層1
6a2 とから構成されていればよい。すなわち、本発明
は、スイッチング素子を構成する半導体層にn型半導体
層との界面を形成することによってスイッチング素子に
生じる逆方向電流を阻止するようにすればよいのであ
る。なお、金属層は1層でもよいが、2層以上でもよ
い。Further, in the above-mentioned embodiment, the lower electrodes 1 constituting the photodiode 14 and the blocking diode 16 are constituted for the reason of simplifying the manufacturing process.
4a, 16a, semiconductor layers 14b, 16b and upper electrode 1
4c and 16c are deposited at the same time and are made of the same material. The upper electrode 14c of the photodiode 14 must be transparent, but the upper electrode 16c of the blocking diode 16 is It does not have to be transparent. Further, the lower electrode 14a forming the photodiode 14 does not have to be formed of a metal layer and an n-type semiconductor layer, and at least the lower electrode 16a forming the blocking diode (switching element) 16 has a metal layer 16a 1. And n-type semiconductor layer 1
6a 2 and the like. That is, in the present invention, the interface between the semiconductor layer forming the switching element and the n-type semiconductor layer may be formed to prevent the reverse current generated in the switching element. The metal layer may be one layer, but may be two or more layers.
【0048】また、上述した半導体層14b,16bは
いずれも基板12側からpinの順に積層されている
が、これとは逆にnipの順に積層され、pin構造に
されていてもよい。また、上述したpin型以外に、n
i型、pi型、pn型、MIS型、ヘテロ接合型、ホモ
接合型、ショットキーバリアー型あるいはこれらを組み
合わせた型などに単層又は多層に堆積したものでもよ
い。さらに、半導体層を構成するアモルファスシリコン
としては、水素化アモルファスシリコンa-Si:H、水素化
アモルファスシリコンカーバイドa-SiC:H 、アモルファ
スシリコンナイトライドなどの他、単なるアモルファス
シリコンa-Siなどが好ましいが、シリコンと炭素、ゲル
マニウム、スズなどの他の元素との合金から成るアモル
ファスシリコン系半導体の非晶質あるいは微結晶を堆積
したものでもよいなど、これらの構造は何ら限定される
ものではない。Although the semiconductor layers 14b and 16b described above are both stacked in the order of pin from the substrate 12 side, conversely, they may be stacked in the order of nip to have a pin structure. In addition to the pin type described above, n
The i-type, pi-type, pn-type, MIS-type, heterojunction-type, homojunction-type, Schottky barrier-type, or a combination thereof may be deposited in a single layer or multiple layers. Furthermore, as the amorphous silicon constituting the semiconductor layer, hydrogenated amorphous silicon a-Si: H, hydrogenated amorphous silicon carbide a-SiC: H, amorphous silicon nitride, etc., and simple amorphous silicon a-Si etc. are preferable. However, these structures are not limited at all, for example, an amorphous silicon-based semiconductor made of an alloy of silicon and another element such as carbon, germanium, tin, or the like may be deposited.
【0049】その他、光電変換素子をフォトダイオード
のような光起電力型の素子でなく、たとえば光導電型の
素子にしてもよい。また、スイッチング素子をTFTな
どにしてもよいなど、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲内で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形
を加えた態様で実施し得るものである。Besides, the photoelectric conversion element may be, for example, a photoconductive element instead of a photovoltaic element such as a photodiode. Further, the present invention can be carried out in a mode in which various improvements, corrections, and modifications are made based on the knowledge of those skilled in the art, such as a TFT may be used as the switching element, without departing from the spirit of the invention.
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明に係る原稿読み取り装置は、少な
くともスイッチング素子を構成する下部電極が、1層以
上の金属層と、その金属層上に堆積されるn型半導体層
とから構成され、半導体層とn型半導体層との界面が形
成されているため、逆方向電流はこの界面に形成された
バリアによって急速に収束させられ、かつ、そのピーク
値も小さくなり、スイッチング素子のスイッチング速度
が向上させられる。このため、反転残像は低減させら
れ、正確な信号出力を得ることができる。特に、低照度
下で原稿を読み取らせる場合に有利で、消費電力の低減
などを図ることもできる。さらに信号読み出し速度を大
幅に速めることも可能であるなど、本発明は種々の優れ
た効果を奏する。According to the document reading apparatus of the present invention, at least the lower electrode forming the switching element is composed of one or more metal layers and an n-type semiconductor layer deposited on the metal layers, Since the interface between the layer and the n-type semiconductor layer is formed, the reverse current is rapidly converged by the barrier formed at this interface, and its peak value is also reduced, so that the switching speed of the switching element is improved. To be made. Therefore, the afterimage of inversion is reduced and an accurate signal output can be obtained. In particular, it is advantageous when reading a document under low illuminance, and power consumption can be reduced. Further, the present invention has various excellent effects such as the fact that the signal reading speed can be significantly increased.
【図1】本発明に係る原稿読み取り装置の一実施例を示
す断面模式図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a document reading apparatus according to the present invention.
【図2】図1に示した原稿読み取り装置の一部平面図で
ある。FIG. 2 is a partial plan view of the document reading apparatus shown in FIG.
【図3】本発明の効果を確認するために行なった比較実
験の結果を示すもので、実際に作製した原稿読み取り装
置の出力電圧を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing an output voltage of an actually manufactured document reading apparatus, showing a result of a comparative experiment conducted for confirming the effect of the present invention.
【図4】本発明に係る原稿読み取り装置の他の実施例を
示す断面模式図である。FIG. 4 is a schematic sectional view showing another embodiment of the document reading apparatus according to the present invention.
【図5】従来の原稿読み取り装置の一例を示す断面模式
図である。FIG. 5 is a schematic sectional view showing an example of a conventional document reading apparatus.
【図6】図5に示した原稿読み取り装置の回路図であ
る。FIG. 6 is a circuit diagram of the document reading apparatus shown in FIG.
【図7】図5及び図6に示した原稿読み取り装置の動作
を説明するためのタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart for explaining the operation of the document reading apparatus shown in FIGS. 5 and 6.
10,32;原稿読み取り装置 12;基板 14;フォトダイオード(光電変換素子) 16;ブロッキングダイオード(スイッチング素子) 14a,16a,30;下部電極 14a1 ,16a1 ,34;金属層 14a2 ,16a2 ,36;n型半導体層 14b,16b;半導体層 14c,16c;上部電極10, 32; original reading apparatus 12; the substrate 14; a photodiode (photoelectric conversion element) 16; blocking diode (switching elements) 14a, 16a, 30; the lower electrode 14a 1, 16a 1, 34; metal layer 14a 2, 16a 2 , 36; n-type semiconductor layers 14b and 16b; semiconductor layers 14c and 16c; upper electrode
Claims (7)
子に直列接続されるスイッチング素子とから構成される
光センサ素子が一次元に複数配列され、一定個数ごとに
複数のブロックに区分されているとともに、 これら光センサ素子のいずれか一方がブロック内で共通
に接続され、当該他方がチャンネル配線によって該ブロ
ック間で相対的に同一位置にあるもの同士で共通に接続
されていて、 前記光電変換素子は下部電極と、該下部電極上に堆積さ
れる半導体層と、該半導体層上に堆積される透明な上部
電極とから成り、 前記スイッチング素子は下部電極と、該下部電極上に堆
積される半導体層と、該半導体層上に堆積される上部電
極とから成る原稿読み取り装置において、 少なくとも前記スイッチング素子を構成する下部電極
が、1層以上の金属層と、該金属層上に堆積されるn型
半導体層とから構成されたことを特徴とする原稿読み取
り装置。1. A plurality of optical sensor elements, each of which is composed of a photoelectric conversion element and a switching element connected in series with the photoelectric conversion element, are one-dimensionally arranged on a substrate, and are divided into a plurality of blocks for every predetermined number. In addition, one of these photosensor elements is commonly connected within the block, and the other is commonly connected between those at relatively the same position between the blocks by the channel wiring. The conversion element includes a lower electrode, a semiconductor layer deposited on the lower electrode, and a transparent upper electrode deposited on the semiconductor layer, and the switching element is a lower electrode and deposited on the lower electrode. In a document reading device including a semiconductor layer and an upper electrode deposited on the semiconductor layer, at least one lower electrode that constitutes the switching element is one or more layers. And the metal layer, the document reading apparatus characterized by being composed of an n-type semiconductor layer deposited on the metal layer.
を特徴とする請求項1に記載の原稿読み取り装置。2. The document reading device according to claim 1, wherein the n-type semiconductor layer is made of ITO.
とする請求項1又は請求項2に記載の原稿読み取り装
置。3. The document reading apparatus according to claim 1, wherein the metal layer is made of chromium.
上部電極がITOから成ることを特徴とする請求項1乃
至請求項3のいずれかに記載の原稿読み取り装置。4. The document reading device according to claim 1, wherein at least an upper electrode forming the photoelectric conversion element is made of ITO.
子とはそれぞれダイオード特性を備え、互いに逆極性で
直列接続されていることを特徴とする請求項1乃至請求
項4のいずれかに記載の原稿読み取り装置。5. The document reading according to claim 1, wherein the photoelectric conversion element and the switching element each have a diode characteristic and are connected in series with opposite polarities. apparatus.
素子を構成するそれぞれの半導体層はプラズマCVD法
で連続的に堆積されたアモルファスシリコンから成り、
かつ、pin構造にされていることを特徴とする請求項
1乃至請求項5のいずれかに記載の原稿読み取り装置。6. Each of the semiconductor layers forming the photoelectric conversion element and the switching element is made of amorphous silicon continuously deposited by a plasma CVD method,
The original reading device according to any one of claims 1 to 5, which has a pin structure.
素子を構成するそれぞれの下部電極、半導体層及び上部
電極は、それぞれ同時に堆積されたものであることを特
徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の原稿
読み取り装置。7. The lower electrode, the semiconductor layer, and the upper electrode forming the photoelectric conversion element and the switching element are deposited at the same time, respectively. A document reading device according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5092357A JPH06283699A (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Original reader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5092357A JPH06283699A (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Original reader |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06283699A true JPH06283699A (en) | 1994-10-07 |
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ID=14052156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5092357A Withdrawn JPH06283699A (en) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | Original reader |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH06283699A (en) |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5092357A patent/JPH06283699A/en not_active Withdrawn
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